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13.如图所示,位于水平面上的质量为1Kg的小木块,在大小为5N,方向与水平方向成370角的拉力作用下从静止沿地面做加速运动,若木块与地面之间的动摩擦因数为0.5,求
(1)拉力、摩擦力、地面对物体的支持力在4s内做的功
(2)拉力在4s末的功率和4s内的平均功率.

分析 (1)对物体进行受力分析,由牛顿第二定律求得加速度,进而求得物体运动位移,然后根据功的定义式求解各力做的功;
(2)由匀变速运动规律求得4s末的速度,然后由瞬时功率的定义式求解瞬时功率,平均功率由(1)中F做的功来求解.

解答 解:(1)摩擦力f=μ(mg-Fsinα)=3.5N,物体受到的合外力F=Fcosα-f=0.5N,那么,物体的加速度a=0.5m/s2,在4s内的位移$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}=4m$;
所以,由功的定义式可得:拉力在4s内做的功WF=Fscosα=16J,摩擦力在4s内做的功Wf=-fs=-14J,地面对物体的支持力在4s内做的功为零;
(2)物体在4s末的速度v=at=2m/s,那么,拉力在4s末的功率P=Fvcosα=8W;拉力在4s内的平均功率$\overline{P}=\frac{{W}_{F}}{t}=4W$;
答:(1)拉力、摩擦力、地面对物体的支持力在4s内做的功分别为16J,-14J,0;
(2)拉力在4s末的功率和4s内的平均功率分别为8W,4W.

点评 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解.

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A.1:1B.2:1C.2:3D.1:2

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